Задачи поисков и месторождений полезных ископаемых
Разведка месторождений полезных
ископаемых — это комплекс исследований и работ по выяснению
промышленного значения месторождения. Разведочные работы на
месторождении производятся прежде всего для определения количества и качества
заключенного в нем полезного ископаемого, а также для выяснения природных
условий залегания минерального сырья и экономических условий, в которых
находится месторождение. Таким образом, разведочные работы преследуют цель
промышленной оценки месторождений и получения геологических материалов,
необходимых для составления проекта их эксплуатации и самой эксплуатации.
Главнейшие задачи, решаемые в процессе разведки, сводятся к следующему.
- Определение формы и размера промышленной части месторождения для оценки
количества полезного ископаемого. Геометризация тел полезных ископаемых в
недрах производится на основе изучения геологического строения участка
месторождения, его структурных особенностей, условий локализации тел, их
взаимоотношений с вмещающими породами. Изучение формы месторождений в ряде
случаев осложняется отсутствием естественных геологических границ, отделяющих
полезное ископаемое от вмещающих пород, необходимостью установления этих
границ по данным опробования. Надежное определение размеров тел может быть
произведено только с учетом закономерностей изменчивости их морфологии.
Поэтому разведка предусматривает изучение месторождений во всем их объеме. - Установление качественно-технологической характеристики полезного
ископаемого. Качество полезного ископаемого неотделимо от количества,
поскольку в контуры промышленных участков включаются лишь те части
месторождения, которые отвечают промышленным требованиям; иными словами, форма
залежей в известной степени определяется их качеством. Многие типы
месторождений характеризуются присутствием нескольких различных типов полезных
ископаемых (например, окисленные, сульфидные, смешанные рыды) и сортов руд
(различающихся по уровню содержания полезных компонентов, присутствию ценных
или вредных примесей).Задачей разведки является характеристика всех
природных разновидностей руд на основе технических требований к сырью
(кондиций) и изучение их пространственного размещения. - Выявление природных факторов, определяющих условия эксплуатации: характер
залегания и мощность тел, глубину залегания и мощность вскрыши (если
предусматривается открытая разработка), твердость и трещиноватость руд, состав
и физико-механические свойства вмещающих пород, обводненность месторождения и
другие факторы, имеющие значение при производстве добычных работ. - Определение соответствия всех параметров месторождения современным
геолого-экономическим требованиям промышленности. С этой целью проводится
анализ выявленных в процессе разведки геологических, горнотехнических,
технологических и экополитических факторов, на основе которого определяется
способ разработки месторождения, параметры будущего горнорудного предприятия,
экономический эффект от разработки месторождения.
Источник
Лекция №17
План:
I. Стадии поисковых работ.
1.Региональное геологическое изучение.
2.Геологосъемочные работы.
3.Поисковые работы.
4.Поисково — оченочные работы.
II. Стадии разведочных работ.
1.Предварительная разведка.
2.Детальная разведка.
3.эксплуатационная разведка.
4.Доразведка.
Ключевые слова: Съемка, поисковые, разведка, региональное, стадия, масштабы, геофизическое, исследование, оценочные, элементы геологических тел, поисковые предпосылки, поисковые признаки, критерии, прогнозные ресурсы, категории запасов.
Геологическое строение территорий (района). Месторождений определяется в процессе проведения геологоразведочных работ. Геологическая съёмка и поиски являются составной частью этих работ, которые в целях рационального и экономичного ведения выполняется по 8 стадиям.
1) Региональное геологическое изучение а) региональные геолого-геофизические исследования масштаба 1:1000000
б) регионально — геофизические, геологсъёмочные, гидрогеологические и инженерно геологические работы масштаба 1:200000.
2) Геологосёъмочные работы масштаба 1:50000-1:25000
3)Поисковые работы
4)Поисково-оценочные работы 5)Предварительная разведка
6)Детальная разведка 7)Эксплуатационная разведка
8)Доразведка
9)Эксплуатационная разведка Последние 4 стадии касаются разведочных работ. Главной задачей геологической
съёмки любого масштаба является составление геологической карты, графически отображающей элементы геологических тел, фиксируемых на земной поверхности или определённом глубинном срезе. Последний, может совпадать с подошвой или кровлей стратиграфического горизонта или поверхностью какого-нибудь геологического образования.
В процессе геологической съёмки и анализа составленных геологических карт выявляют благоприятные для рудообразования факторы, которые используют в качестве поисковых предпосылок. К ним относятся климатические, стратиграфические, геофизические, геохимические, геоморфологические, магматические и другие показатели. Всё это указывает на возможность обнаружения месторождений полезных ископаемых.
Поисковые признаки — это локальные факторы, прямо или косвенно указывающие на присутствие полезных ископаемых. Геологическое картирование масштаба 1:50000 сопровождается общими поисками полезного ископаемого, которые можно ожидать исходя из благоприятных геологических предпосылок. Общей задачей поисков являются обнаружение и геолого-экономическая оценка месторождений полезных ископаемых.
Методы поисков разнообразны и применяются обязательно в комплексе с учётом ландшафтных и других условий и видов полезных ископаемых. Возможности их применения обусловлены местом проведения поисков по отношению к земной поверхности. Они могут вестись из космоса, воздуха, скважин и горизонтов подземных горных выработок.
Наземные методы являются наиболее достоверными, разнообразными и широко распространёнными в практике геологоразведочных работ. К ним относится крупномасштабное картирование, геохимическое, геолого-минералогические, геофизические и горно-буровые методы.
Горно-буровые методы самые достоверные из других поисков методов. Они позволяют определить в первом приближении геолога — структурные условия локализации тел полезных ископаемых, их морфологию, размеры и вещественный состав, проследить изменчивость этих параметров, произвести оценку прогнозных ресурсов и подсчёт запасов по категории С2.
Поисковые работы проводятся на перспективных площадях в пределах известных и потенциальных рудных полей, а так же бассейнов осадочных полезных ископаемых. Поисковые работы проводятся комплексом перечисленных методов, исходя из ландшафтных и геологических особенностей расположения месторождений, вида полезных ископаемых и его промышленно — генетического вида. В результате работ составляются в масштабе от 1:25000 до 1:5000 и разрезы, оценивающие прогнозные ресурсы полезного ископаемого по категории Р2, а на хорошо изученных участках — по категории Р2. Поисково-оценочные работы выполняются на участках, получивших положительную оценку при общих поисках или поисковых работах и по заявкам первооткрывателей. На этой стадии определяется геолог — промышленный тип месторождения, ориентировочно m его контур в плане — с экстракцией на глубину, что даёт основание подсчитать запасы категории С2 и оценить прогнозные ресурсы полезного ископаемого по категории Р2. В результате проявление или отбраковывают, или излагаются технико-экономические соображения о перспективах выявленного месторождения, позволяющие принять обоснованное решение о целесообразности и сроках проведения предварительной разведки
Разведка месторождений полезных ископаемых. Цель разведки — выявление промышленных месторождений полезного ископаемого, получение разведанных в недрах запасов минерального сырья и других данных, необходимых и достаточных для рационального и последующего функционирования горнодобывающих и перерабатывающих предприятий.
Этой цели на каждом этапе экономического и социального развития страны отвечают общие задачи.
Стадии разведки. Разведочные работы более трудоёмкие и дорогостоящие, чем поисковые. Выделяются 3 стадии разведки: 1) предварительная; 2) детальная 3) эксплуатационная и 4) доразведки (после эксплуатационной разведки). Предварительная разведка проводится после поисково-разведочной стадии и продолжает их на более высоком уровне для получения достоверной информации,
способной обеспечить надёжную геологическую, технологическую и экономически обоснованную оценку промышленной значимости месторождения. На этой стадии уточняются геологическое строение месторождения, общие его размеры и контуры. Составляются крупномасштабные (до 1: 500) геологические карты.
Основным направлением является разведка месторождения на глубину до горизонтов, доступных для разработки (путём закладки буровых скважин, подземными горными выработками геофизические исследования, отбираются технологические породы для лабораторных испытаний). Выясняются морфология тел полезных ископаемых, их внутренние строение, условия залегания и качественных. Кроме того, изучают гидрогеологические, инженерно — геологические, горногеологические и другие природные условия, влияющие на вскрытии и разработку месторождения. Такая изученность должна обеспечить возможность подсчёта запасов по категории С1 и С2. По результатам предварительной разведки разрабатываются временные кондиции, и составляется технико-экономический доклад о целесообразности промышленного освоения месторождения и проведения на нём детальной разведке.
Детальная разведка проводится на месторождениях, положительно оценённых предварительной разведкой и намеченных к промышленному освоению в ближайшие 5 -10 лет. Она подготавливает месторождения для передачи в промышленное использование в соответствии с требованиями классификации запасов месторождений и прогнозных ресурсов твердых полезных ископаемых. По результатам детальной разведки составляется технико-экономическое обоснование постоянных кондиций. Согласно утверждённым кондициям выполняется подсчёт запасов полезного ископаемого с представлением его в Государственную комиссию по запасам при Министерстве геологии РУз.
Месторождения с утверждёнными запасами в требуемых количествах предаются в промышленное освоение отраслевым министерством. Доразведка разрабатываемого месторождения сосредотачивается на менее изучаемых участках: глубоких горизонтах, телах или залежах. Эксплуатационная разведка начинается с момента организации добычи полезных ископаемых и продолжается в течение всего период разработки месторождения. По отношению к добычным работам она может быть опережающей или сопровождающей. Здесь уточняются контуры тел полезных ископаемых, их условий залегания, внутреннее строение, качественная характеристика и количество запасов, пространственное положение промышленных типов и сортов, руд гидрогеологические, горно-геологические и другие факторы разработки месторождений.
Технические средства разведки. Это канавы, траншеи, расчистки, шурфы (поверхностные) и штольни, шахты квершлаги, штреки, рассечки (подземные) и буровые скважины и геофизические методы разведки. Наиболее информационными являются горные выработки, пройденные вкрест простирания рудоносных структур тел и залежей (канавы, шурфы) и другие выработки (траншеи, штреки и др.) пройденную по простиранию и падению рудных тел залежей позволяет проследить по эти направлениям изменчивость их морфологии качественного состава. Шахты с целью разведки проходят редко, чаще их назначение совмещается с отбором больших объёмных технологических проб для заводских испытаний или пробной эксплуатацией. Это так называемые разведочно-эксплуатационные шахты. Буровые разведочные скважины являются универсальным, техническим средством разведки. При вращательном бурении обеспечивается получение керна (ненарушенного столбика горной породы внутри трубы). Такое бурение называется колонковым. Что
является основным видом разведочного бурения на рудных месторождениях. Скважины колонкового бурения могут быть вертикальными, наклонными и горизонтальными. Выбор бурового агрегата и конструкции буровой вышки зависит в основном от проекторной глубины разведочных скважин и условий (станки 300 м, ЗиФ).
Система разведки факторы, влияющие на их выбор. Изучение геологических свойств месторождений на разведочных стадиях проводится с применением большого объёма буровых скважин и горных выработок.
1. Линейное подсечение. Это совокупность отдельных пресечений рудного тела скважинами и горными выработками по одному из 3 направлений (мощь, простирание, падение). Наиболее информационным является направление простирания рудного тела, совпадающее с её мощностью. Получение разведочных данных по 3 направления позволяет оценить объёмную изменчивость геологических свойств месторождений. Провести графическое и объёмное моделирование, построив системы поперечных и продольных разрезов, погоризонтальных планов и блокдиаграмм.
2.Группа буровых систем является универсальной, экономии обеспечивает получение полной информации на месторождениях, имеющих значительные размеры тел полезных ископаемых.
3.Группа горных систем. Здесь выделяют системы канав, шурфов, разведочных шахт.
4.Группа горно-буровых систем характеризуется применением в различных
сочетаниях горных выработок и буровых скважин.
Факторы, влияющие на выбор систем разведки, подразделяются на геологические, горно-технологические и географо-экономические: а) Основной фактор – геологический – это структурно – морфологические особенности месторождения (формы, размеры, строение); б) горно-технологические факторы обуславливают способы вскрытия и технологию разработки месторождения, исходя из горно-геологических, гидрогеологических условий месторождения; в) географоэкономические факторы оказывают наибольшее влияние на выбор разведочных систем в трудоспособных или отдалённых районах с суровыми климатическими условиями, со слабым развитием производительных сил.
Методы разведки:
Основными методами разведки являются:
1.Детальное геологическое картирование
2.Линейные подсечения тел полезных ископаемых системами буровых скважин и горных выработок.
3.Геофизические исследования в горных выработках и скважинах.
4.Геохимические и минеральные исследования.
Геологическое картирование производится на топографической основе масштаб от 1:10000 до 1:500 при этом на геологическую карту наносится привязка обозначений, разведочные скважины ( при помощи теодолитных ходов и геометрического нивелирования) отмечается маркирующие горизонты, контуры тел, элементы технологических нарушений и т.д.
Линейные подсечения тел полезных ископаемых осуществляются либо разведочными системами буровых скважин, либо системами горно-разведочных выработок. Ценной для разведки является геологическая информация, получаемая в процессе проходки разведочных выработок и бурения скважин.
Геофизические исследования в скважинах и горных выработках являются универсальным, по комплексу решаемых задач. Они используются при коррекции геологических неоднородностей. Широко применяется «каротаж», который основан на воздействии локальных естественных и искусственно вызванных физических полей внутри скважин на специальный зонд в датчиках которого возникают сигналы, предающиеся по кабелю к регистрационным и обрабатывающим наземным приборам. Определяется самопроизвольной поляризацией, кажущиеся сопротивлений, радиоактивность пород в разрезе скважины (галса каротаж), изменения магнитного поля по вертикали, изменение теплового режима (термический каротаж) и др.
Геологические исследования производятся с целью увязки рудопродуктивных зон, оценки рудоносности глубоких горизонтов и др. Минералогические исследования направлены на решение следующих задач:
1.Определение полного минерального состава руд и околорудных пространств
2.Выделение по особенностям минерального состава, текстурам и структурам руд их природных типов.
3.Изучение минералогической зональности в дополнение к геохимической.
Контрольные вопросы:
1.Какие задачи геологической съёмки месторождения?
2.Для чего производится детальная разведка месторождения?
3.Что такое — рудное тело, рудоносная структура?
4.Поперечный и продольный разрез месторождений?
5.Что даёт геологические информации при проектировании разработок месторождения?
Литература:
1.Якушева А. Ф. «Общая геология». М. Недра 1988.
2.Мильнучук В. И. «Общая геология». М. Недра 1989.
3.Ершов В. В. «Основы геологии». М. Недра 1986.
4.Иванова М. Ф. «Общая геология». М. Недра 1974.
5.Панюков П. Н. «Основы геологии». М. М. Недра 1978.
Источник
Специфика поисков и разведки п.и.Б Комаровский (гео-сервер)
Дисциплина знакомит студентов с особенностями поисков и разведки месторождений полезных ископаемых на геологически закрытой территории Беларуси. Основные задачи курса — обучить поисковым критериям и признакам, рассмотреть эффективные методы поисков скрытых месторождений, ознакомить с принципами, методами и стадиями разведки важнейших полезных ископаемых в Республике Беларусь. Особое внимание в учебном курсе уделяется выработке навыков и знания самостоятельного поиска месторождения оценки его перспективности и подсчета запасов.
Программа:
Введение. Определение учения о поисках и разведки месторождений полезных ископаемых как науки и объекта ее изучения. Цели и задачи научной дисциплины, ее связь с другими геологическими науками.
Основные итоги и современное состояние геолого-разведочных работ. Специфика современного этапа работ. Структура поисков и разведки полезных ископаемых: геологоразведочные работы, научно-исследовательские работы. Приоритетные направления геологоразведочных работ и сопровождающих их научных исследований.
Основные принципы поисков и разведки месторождений полезных ископаемых. Виды полезных ископаемых: рудные, нерудные, горючие, жидкие и газообразные. Понятие о месторождении, рудопроявлении. Важнейшие критерии промышленнойценности минеральных скоплений.
Стадийность геологоразведочных работ. Региональное изучение. Геологосъемочные работы масштаба 1:50000 с общими поисками. Поисковые работы. Поисково-оценочные работы. Предварительная разведка. Детальная разведка. Доразведка месторождения и эксплуатационная разведка.
Классификация запасов полезных ископаемых. Подразделения запасов полезных ископаемых на разведанные (категории А, В и С1). И предварительно оцененные (категории С2). Прогнозные ресурсы — категории Р1, Р2 и Р3. Балансовые запасы полезных ископаемых. Промышленные кондиции.
Понятие о промышленном типе месторождения. Важнейшие промышленные типы нефтяных и газовых месторождений, угольных, месторождений ископаемых минеральных солей, формовочных песков, строительных материалов, пресных и минеральных подземных вод, железных руд и др.
Поисковые геологические критерии и признаки. Особенности поисковых геологических критериев. Основные поисковые критерии: климатические, стратиграфические, литологические, структурные, магматические, геохимические, геоморфологические, геофизические. Их значение и применение при поисках определенных залежей полезных ископаемых.
Прямые и косвенные поисковые геологические признаки. Ореолы рассеяния: первичные и вторичные. Открытые и скрытые ореолы рассеяния. Слепые и погребенные ореолы. Особенности первичных ореолов рудных тел, полей, осадочных и вулканогенно-осадочных месторождений. Основные генетические виды вторичных ореолов рассеяния: механические, литогеохимические, гидрогеохимические, газовые, биохимические. Важнейшие косвенные признаки рудоносности.
Методы геологоразведочных работ. Геохимические методы поисков. Особенности применения литохимического метода. Составление геохимических карт и профилей. Назначение и применение гидрохимического метода поисков. Гидрохимическое профилирование. Атмохимический метод. Радиометрические методы и их разновидности. Специфика биохимического метода поисков. Аэровизуальные методы.
Метод геологической съемки. Изучение геологических тел по принципу от общего к частному. Цель и задачи региональных геологосъемочных работ. Особенности съемки 1:50 000.
Поиски на основе изучения ореолов и потоков механического рассеяния. Валунно-ледниковый, обломочно-речной и шлиховой методы поисков. Составление шлиховых карт.
Геофизические методы поисков. Их роль в геологически закрытой территории Беларуси. Изучение пространственных изменений геомагнитного поля (магниторазведка). Магнитные свойства руд. Применение магниторазведки. Сущность гравиразведки. Изучение аномании силы тяжести. Плотность магматических, осадочных пород; факторы, определяющие плотность руд. Область применения гравиразведки. Электроразведка. Электромагнитные свойства горных пород и руд. Удельное электрическое сопротивление. Подразделение минералов по характеру электрической проводимости на три группы: проводники, полупроводники и диэлектрики. Факторы, влияющие на удельное сопротивление жидкостей. Характеристика основных типов горных пород по удельному сопротивлению. Методы сопротивлений: электропрофилирование, электрозондирование, метод естественного электрического поля.
Сейсморазведка. Изучение пространственного положения геологических границ. Методы отраженных и преломленных волн. Интерпретация сейсмогеологических разрезов, геологическая привязка сейсмических границ, выявление разрывных нарушений. Ядерно-геофизическая разведка: гамма-эманационная съемки.
Задачи, решаемые с помощью геофизических исследований скважин (ГИС). Основные методы ГИС: электрический каротаж, радиоактивный, магнитный, акустический. Метод кажущегося сопротивления. Метод потенциала скважины. Измерение естественной радиоактивности горных пород в разрезе скважины. Выделение пластов полезных ископаемых с помощью метода гамма-гамма-каротажа, нейтронного и нейтронного гамма-каротажа спектрометрического. Сущность магнитного каротажа. Расиление горных пород и руд по величине магнитной восприимчивости. Акустический каротаж. Применение рационального комплекса ГИС при поисках нефти, углей, месторождений руд и минерального сырья.
Поиски и разведка месторождений. Цель и задачи поисково-разведочных работ. Поиск и первоначальное изучение «слепых» и перекрытых дочетвертичными коренными породами залежей полезных ископаемых.
Поисково-оценочные работы. Структуры рудных полей: складчатые, межпластовые, диапировые складки, месторождения в ядре антиклиналей, разрывные структуры, трещинные структуры, кливатные микротрещиные структуры, контактовые структуры, трубчатые, структуры экзогенных месторождений. Способы определения глубины эрозионного среза месторождения.
Основные задачи, принципы, методы и стадии разведки. Морфологические черты рудных тел. Отличительные особенности разведки. Качество полезного ископаемого. Основные положения разведки: принцип последовательных приближений; принцип геологического прогноза и его проверки; полноты исследований; равной достоверности (равномерности); наименьших затрат средств и времени. Создание системы разрезов, опробование полезного ископаемого, оценочное сопоставление. Стадии разведки месторождений полезных ископаемых: предварительная разведка, детальная разведка и эксплуатационная разведка.
Прослеживание и оконтуривание месторождений. Правила ориентировки разведочных разрезов. Способы оконтуривания тела полезного ископаемого. Геологические приемы проведения внешнего контура. Формальные приемы проведения внешнего контура. Разведочные сети: квадратная, прямоугольная, ромбическая. Способы сгущения разведочной сети.
Технические средство разведки. Особенности горных разведочных выработок. Буровые разведочные скважины группы разведывательных систем: буровые системы, горные и горно-буровые. Геофизические работы. Цель и объекты опробования месторождений полезных ископаемых. Химическое, минералогическое, технологическое и техническое опробования. Требования к опробованию. Основные операции. Составляющие процесс опробования. Способы отбора проб: штуфной, точечный, бороздовый, шпуровой, задирковый, валовый. Отбор проб из буровых скважин.
Поиски и разведка месторождений различных морфогенетических типов. Особенности поисков и разведки пластовых, остаточных плащеобразных месторождений, магматических и постмагматических жильных, штокверковых и трубообразных месторождений, россыпей и месторождений с залежами прерывистого строения.
Особенности поисков и разведки месторождений нефти и газа. Характеристика Припятской нефтегазоносной области. Зоны нефтегазонакопления. Основные нефтеносные комплексы девонских отложений. Типы нефтеносных структур. Роль разломов в формировании зональных нефтеперспективных объектов. Ловушки как показатели зональных условий и их типы. Локальный прогноз. Методы прогнозирования коллекторов и флюидоупоров. Методы прогнозирования коллекторов и флюидоупоров. Методы подготовки объектов к глубокому бурению. Прямые поиски нефти. Поисково-разведочное бурение.
Специфика поисков и разведки месторождений твердых горючих ископаемых. Характеристика угленосности каменноугольных, юрских и кайнозойских отложений. Роль тектонического фактора в локализации угольных залежей. Использование литологических критериев при поисках углей. Особенности поисково-разведочных работ на бурые угли неогена в Брестской впадине, Припятском прогибе и на Полесской седловине. Поисковые работы на горючие сланцы. Распространение сланценосных отложений в Припятском прогибе. Геоструктурные, стратиграфические, палеогеографические и литологические поисковые критерии.
Методика поисков и разведки месторождений минеральных солей. Поисковые критерии и признаки каменной и калийной солей: геоструктурный, стратиграфический, палеогеографический, литологический, гидрохимический и др. Применение геофизических методов. Каротажные методы. Особенности методики поисков и разведки ископаемых месторождений солей.
Особенности поисково-разведочных работ при прогнозировании металлических полезных ископаемых. Металлогеническое районирование территории Беларуси. Выделение месторождений и рудопроявлений. Факторы влияющие на размещение месторождений: тектонический, метаморфогенное рудообразование, металлогеническая зональность, геодинамическое развитие. Геологогеофизические работы при выявлении Околовского месторождения железистых кварцитов и Новоселковского месторождения ильменит-магнетитовых руд.
Специфика поисков и разведки строительных материалов. Четвертичные отложения и связанные с ними пески, песчано-грвийные смеси, легкоплавкие, тугоплавкие и огнеупорные глины. Основные прогнозно-поисковые критерии, определяющие условия нахождения месторождений. Прогнозно-поисковое значение гляциодинамического фактора. Геофизические работы. Поисково-разведочное бурение.
Методика подсчета запасов полезных ископаемых. Способ разрезов. Достоинства и недостатки способа блоков. Применение способа среднего арифметического. Способ геологических блоков и способ эксплуатационных блоков. Подсчет естественных запасов подземных вод.
Источник